Przetworniki prądowe i napięciowe stanowią nieodzowny element nowoczesnych systemów pomiarowych i sterujących, szczególnie w obszarze energoelektroniki i automatyki przemysłowej. Ich głównym zadaniem jest monitorowanie parametrów elektrycznych w czasie rzeczywistym oraz zapewnianie optymalnej kontroli procesów technologicznych. Urządzenia te przekształcają wielkości elektryczne do sygnałów dostosowanych do wymogów systemów pomiarowych, umożliwiając tym samym precyzyjne odwzorowanie przebiegów prądowych oraz napięciowych.
Jednym z wiodących producentów w tej dziedzinie jest szwajcarska firma LEM, oferująca innowacyjne rozwiązania oparte na zasadzie działania transformatorów, efektu Halla oraz technologii izolacji galwanicznej. Firma ta zdobyła uznanie na rynku dzięki stałemu rozwojowi i inwestycjom w badania i rozwój, co pozwala na tworzenie niezawodnych komponentów dostosowanych do potrzeb przemysłu energetycznego, transportowego czy automatyki.
Rodzaje przetworników prądowych i napięciowych
Przetworniki można podzielić na kilka kategorii w zależności od mierzonej wielkości oraz metody pomiaru. Wyróżnia się przede wszystkim przetworniki prądowe AC i DC, które służą do pomiarów prądów zmiennych i stałych, a także przetworniki napięciowe, stosowane do monitorowania napięć na różnych etapach przetwarzania mocy oraz sterowania. Popularne rozwiązania LEM znajdują zastosowanie dzięki ich dokładności, kompaktowej budowie oraz możliwości integracji z systemami cyfrowymi.
W grupie przetworników napięciowych wyróżniamy m.in. urządzenia oparte na dzielnikach napięcia lub układach izolowanych. Natomiast przetworniki prądowe mogą wykorzystywać efekt Halla, przekładniki prądowe czy czujniki bezdotykowe. Każda z tych technologii odpowiada za inne właściwości pomiarowe, takie jak szybkość reakcji, dokładność, czy zakres napięć roboczych.
Kryteria doboru przetworników prądowych i napięciowych
Dobór odpowiedniego typu przetwornika wymaga uwzględnienia kilku istotnych parametrów technicznych oraz wymagań aplikacyjnych. Najważniejsze kryteria to: zakres prądów lub napięć wejściowych, wymagania dokładnościowe, sposób izolacji oraz warunki środowiskowe, takie jak temperatura pracy i odporność na zakłócenia elektromagnetyczne. Ważne jest również określenie, czy przetwornik ma pracować w układzie AC, DC, czy może w obu.
Dostosowanie rozwiązań do konkretnych potrzeb ułatwia szeroki wybór produktów oferowanych przez firmę Dacpol, która dostarcza profesjonalne komponenty z zakresu energoelektroniki i automatyki przemysłowej. W ofercie dostępne są m.in. przetworniki marki LEM, które wyróżniają się dużą precyzją i niezawodnością działania. Warto podkreślić, że firma zapewnia zarówno standardowe, jak i dedykowane rozwiązania, umożliwiając tym samym dostosowanie komponentów do nawet najbardziej wymagających aplikacji.
Zastosowania przetworników LEM w systemach pomiarowych
Przetworniki LEM znajdują zastosowanie w szerokim spektrum branż. W systemach automatyki przemysłowej służą do kontroli procesów poprzez monitorowanie prądów i napięć w układach zasilających, falownikach oraz przekształtnikach mocy. Ich dokładność przyczynia się do minimalizacji strat oraz podwyższenia efektywności energetycznej systemów.
W dziedzinie odnawialnych źródeł energii, takich jak farmy fotowoltaiczne czy turbiny wiatrowe, przetworniki te umożliwiają stabilne monitorowanie generowanego napięcia oraz prądu, co przekłada się na większe bezpieczeństwo pracy instalacji i lepsze zarządzanie energią. Dodatkowo, w aplikacjach kolejowych czy przemysłowych systemach zasilania UPS, stosuje się je do szybkiego wykrywania anomalii i przeciążeń, minimalizując ryzyko awarii.
Zalety i wady przetworników prądowych oraz napięciowych
Zaletą nowoczesnych przetworników, w szczególności tych produkowanych przez LEM, jest ich kompaktowość, wysoka precyzja pomiarowa, izolacja galwaniczna oraz odporność na zakłócenia. Dzięki temu doskonale sprawdzają się w środowiskach przemysłowych, gdzie stabilność i niezawodność działania są kluczowe. Ponadto, ich modułowa konstrukcja ułatwia integrację z różnymi systemami pomiarowymi i sterującymi.
Wśród potencjalnych wad warto wymienić ograniczenia wynikające z zakresów pomiarowych oraz konieczność wyboru konkretnego typu urządzenia dopasowanego do aplikacji. Przykładowo, przetworniki oparte na efekcie Halla mogą charakteryzować się nieco niższą dokładnością przy pomiarach bardzo małych prądów w porównaniu do przekładników. Pomimo tego, odpowiedni dobór urządzenia niweluje większość potencjalnych ograniczeń technologicznych.
Przykłady praktyczne zastosowania przetworników w branży energii elektrycznej
W elektroenergetyce przetworniki prądowe i napięciowe odgrywają kluczową rolę w stacjach transformatorowych, inteligentnych sieciach energetycznych (smart grids) oraz w stacjach ładowania pojazdów elektrycznych. Pozwalają one na precyzyjne monitorowanie zużycia energii, przeciążeń i przejść zwarciowych, co umożliwia błyskawiczną reakcję systemu sterowania.
Typowe miejsca instalacji przetworników to:
-
rozdzielnice niskiego i średniego napięcia,
-
panele kontrolno-pomiarowe w elektrowniach,
-
falowniki i przekształtniki mocy,
-
systemy automatycznego zarządzania energią (EMS),
-
monitorowanie stacji ładowania EV.
W każdej z tych aplikacji kluczowe znaczenie ma dokładność pomiaru oraz możliwość przesyłu danych w czasie rzeczywistym do systemów analizujących. Przetworniki LEM dostępne na dacpol.eu/pl/ spełniają te wymagania, zapewniając bezpieczeństwo działania i stabilność układów zasilających, nawet w warunkach dużego obciążenia.
Artykuł sponsorowany
